Um motor elétrico alimentado por uma fonte de 48 V eleva verticalmente uma carga m = 80 kg com velocidade…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Realizar previsões qualitativas e quantitativas sobre o funcionamento de geradores, motores elétricos e seus componentes, bobinas, transformadores, pilhas, baterias e dispositivos eletrônicos, com base na análise dos processos de transformação e condução de energia envolvidos – com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais –, para propor ações que visem a sustentabilidade.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um motor elétrico alimentado por uma fonte de 48 V eleva verticalmente uma carga m = 80 kg com velocidade constante v = 0,50 m/s. O rendimento do conjunto motor+transmissão é ? = 0,80. Considere g = 10 m/s². Calcule a corrente elétrica média fornecida pela fonte. (Use P = m·g·v; P_el = V·I).
- A) I ˜ 10,4 A
- B) I = 8 A
- C) I = 20 A
- D) I = 6,25 A
- E) I = 12,5 A
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Calcule a potência útil (mecânica) necessária para levantar a carga com velocidade constante. Como a velocidade é constante, a força do motor equilibra o peso, e P = m·g·v = 80 × 10 × 0,50 = 400 W.
- Considere o rendimento. A potência elétrica fornecida pela fonte deve ser maior que a potência útil, pois parte se perde no conjunto. Assim, P_el = P / η = 400 / 0,80 = 500 W.
- Use P_el = V·I para achar a corrente média. Com V = 48 V, temos I = 500 / 48 ≈ 10,4 A.
- Conclusão: a alternativa A (I ≈ 10,4 A) está correta, o que coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas: B ignora o rendimento; C usa uma tensão menor que a da fonte; D divide a potência elétrica pela massa em vez da tensão; E usa uma potência elétrica que não corresponde ao enunciado.
💡 Dica: Calcule a potência e use a relação entre potência elétrica e corrente.
Alternativa por alternativa
P_out = m·g·v = 80·10·0,50 = 400 W; P_in = P_out/? = 400/0,80 = 500 W; I = P_in/V = 500/48 ˜ 10,4 A.
O aluno calcula 400 / 48 e aproxima para 8 A, esquecendo que a fonte precisa fornecer mais potência por causa do rendimento de 0,80.
Por que engana: O aluno pode confundir a relação entre potência e corrente, utilizando valores incorretos para a fórmula de potência elétrica.
O aluno provavelmente troca a tensão de 48 V por um valor próximo de 24 V (500 / 24 ≈ 20 A), ou seja, lê mal o dado da fonte.
O aluno calcula 500 / 80 = 6,25, dividindo a potência elétrica pela massa em vez de pela tensão, confundindo a fórmula P = V·I.
O aluno chega a uma potência elétrica de cerca de 600 W (12,5 × 48) por erro no cálculo da potência útil ou na aplicação do rendimento, o que não corresponde aos dados do enunciado.
Raio-X da questão
potência elétrica e corrente
avaliacao
potência elétrica · cálculo de corrente elétrica
Revisar as fórmulas de potência e corrente elétrica.
O aluno pode confundir a relação entre potência e corrente, utilizando valores incorretos para a fórmula de potência elétrica.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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